Un modèle biochimique, le cycle de Krebs : découverte, diffusion, enseignement à l’université et au lycée 
Béatrice DESBEAUX SALVIAT, 15 septembre 1997

	La problématique et les objectifs de la recherche sont tout d’abord explicités : l’insatisfaction ressentie devant un enseignement dogmatique de la biochimie, où les modèles explicatifs de la réalité sont présentés comme des évidences non questionnées, non rattachées à des problèmes, incite à s’interroger sur la manière dont on pourrait aider les étudiants à s’approprier les procédures de validation des connaissances scientifiques. Enseigner nécessite de choisir et d’organiser les concepts fondamentaux nécessaires à la structuration du savoir tout en mettant en œuvre des démarches pédagogiques adaptées. Pour que l’enseignement ne se limite pas à une simple transmission de savoir, on a besoin de plus de données sur l’histoire de la diffusion des sciences, et en particulier sur l’histoire des disciplines scientifiques. L’exemple du cycle de Krebs est intéressant en tant qu’objet d’étude, permettant réflexion et propositions pour l’enseignement de la biochimie métabolique à l’université et au lycée.

	La première partie de la thèse sert à cerner les particularités scientifiques et didactiques de la biochimie afin de situer le cycle de Krebs dans ses contextes de production et de diffusion. La théorie du curriculum et la théorie de la transposition didactique servent à orienter les investigations. L’enseignement scientifique a besoin d’un « savoir savant » qui lui assure une légitimité épistémologique et culturelle, mais la définition d’un contenu d’enseignement ne se limite pas à la simple réduction régressive du savoir universitaire correspondant ; elle suppose une nouvelle élaboration. Pour que cette élaboration complexe puisse éviter l’ornière du « réductionnisme didactique », qui consisterait à réduire les phénomènes d’enseignement à quelques lois simples, des informations de première main ont été analysées : le texte d’une conférence de F.G. Hopkins publié en 1913, apporte des renseignements nombreux sur les conditions d’émergence de la « biochimie dynamique ». Tandis que le chimiste s’intéresse surtout à des mécanismes élémentaires, le biochimiste recherche la signification de phénomènes analogues à l’échelle des systèmes complexes que sont les organismes vivants. Une réflexion sur les caractéristiques de la démarche expérimentale et de la démarche de modélisation aide à imaginer les rôles possibles de l’expérience dans la pratique et dans l’enseignement de la biochimie. Enfin les caractéristiques du « savoir savant » cycle de Krebs sont précisées et les raisons pour lesquelles il constitue un bon exemple d’étude sont développées.

	La deuxième partie présente le contexte d’élaboration de ce savoir (y compris des anecdotes sur la vie de Hans Adolf Krebs, qui obtint pour cette découverte le prix Nobel en 1953), les grandes lignes de sa diffusion dans la communauté scientifique (du premier article refusé par la revue Nature en 1937 au dernier livre publié en 1981) et à l’université ( où le cycle de Krebs est présenté comme un « objet donné » et non pas comme un objet « construit »). Un retour aux publications sources de Krebs et de ses contemporains procure des données pour reconstruire la construction d’un fait scientifique. Les particularités et les divergences identifiées dans les articles de plusieurs revues sont analysées : Krebs y propose différentes versions de son cycle, modifie sa problématique en fonction des critiques qu’il a reçues et du public auquel il s’adresse. Cette analyse prouve que le cycle de Krebs, reconnu comme un fait scientifique, est d’abord un modèle théorique d’interprétation de faits expérimentaux dont l’élaboration résulte d’un processus plus complexe que celui que véhiculent les visions empiristes et inductivistes de la science. Des pistes sont proposées, des propositions précises sont suggérées pour la formation des enseignants.

	La troisième partie aborde la scolarisation du cycle de Krebs au travers des programmes de lycée, des livres de classe et d’enquêtes auprès d’élèves. Un bilan rapide de cet enseignement est formulé. Il éclaire sous un nouvel angle ce qui a été montré à de nombreuses reprises, à savoir que, derrière les mots savants qu’ils retiennent, les élèves n’ont pas intégré la signification du savoir proposé. Des obstacles sont repérés et analysés. Quelques situations didactiques nouvelles reposant sur une stratégie dynamique, basée sur le « dérangement épistémologique » sont ébauchées. Elles permettent de s’interroger sur le concept de vivant, de travailler la modélisation biochimique et le problème du réductionnisme en relation avec une pratique expérimentale. L’adaptation d’expériences historiques de Krebs aux contraintes et aux possibilités de l’expérimentation assistée par ordinateur fait émerger un questionnement sur le vivant et sert à bâtir un référent empirique biochimique en première S (adolescents de 17 ans).
	
	Cette recherche s’inscrit essentiellement dans un registre épistémologique. Ce travail peut servir d’ébauche pour des études ultérieures situées dans un domaine plus étroitement pédagogique. Il fournit des outils et des ressources pour la formation des enseignants. Ces derniers y trouveront notamment des données sur les circonstances qui ont permis l’émergence de la biochimie dynamique. Les méthodes de recherche mises en œuvre pourraient aussi être transférées à d’autres champs conceptuels, en vue d’aboutir à un « réductionnisme maîtrisé », utile pour objectiver les relations entre l’histoire des sciences et la pédagogie.